Hola
o sea a mi lo que se me ocurre es tomar A =\begin{pmatrix} a_{11} & a_{12} & \ldots & a_{1n} \\ a_{21} &a_{22} & \ldots & a_{2n} \\ \vdots&\vdots&\ddots&\vdots \\ a_{m1} & a_{m2} &\ldots & a_{mn}\end{pmatrix}
y luego la escalono y tendria que el rango(A) < m
estaría correcto?
Pero, ¿cómo relacionas eso con el hecho de que \( W \) sea o no el vector nulo?.
Mi sugerencia es que tengas en cuenta que:
\( AX=0 \)
equivale a que:
\( x_1A_1+x_2A_2+\ldots+x_nA_n=0 \)
siendo \( A_i \) las columnas de \( A \) y \( x_i \) los elementos de \( X \).
Entonces por definición de independencia lineal que exista un vector no nulo verificando \( AX=0 \) equivale a que las \( m \) columnas de \( A \) sean dependientes y eso a su vez a que \( rango(A)<m \).
Saludos.
P.D. A la hora de escribir de manera totalmente rigurosa todo esto quizá habría que saber que definición y propiedades te han dado sobre el rango de una matriz, para basarse exclusivamente en ellas.